进程管理与通信实战:C语言程序与Linux系统调用

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本次实验主要围绕进程管理和进程通信展开,旨在通过实践加深对Linux系统中进程概念的理解,探索系统进程调度的原理和实际应用。实验在Ubuntu 64位操作系统环境下进行,借助VMwareWorkstation模拟。 首先,实验要求编写C语言程序,利用系统调用来获取和展示进程的基本信息,如进程标识、组标识和用户标识。参与者需创建一个程序,当运行5秒后,可以按照用户输入(Y/N)选择是否继续,从而理解进程的生命周期管理。 在实验2中,重点在于父进程创建子进程的过程。参与者将学习如何使用fork()函数创建子进程,并通过观察子进程的返回值差异,理解父进程与子进程之间的关系。子进程的结束通过exit()函数实现,创建时,操作系统会为子进程分配一个新的进程表项,包括进程标识符,以及从父进程中继承文件资源。 实验3进一步探究了进程的家族树,通过父进程循环创建多个子进程,观察它们之间的父子关系和资源继承。参与者需要绘制进程树,并思考子进程运行环境的建立过程,以及反复运行程序时编号的变化规律。 实验4则涉及使用fork()和exec()系统调用来创建三个子进程,每个子进程启动不同的程序并结束。参与者需要注意观察子进程启动新程序后的进程运行环境变化,以及程序执行的顺序性。反复运行此程序,可能会发现由于进程调度策略,子进程的结束顺序可能不固定。 整个实验不仅锻炼了编程技能,还加深了对进程、线程、系统调用和进程间通信的理解,有助于提升对操作系统底层工作原理的掌握。通过实际操作和思考,参与者能够更深入地理解Linux环境下进程管理的关键要素及其实际应用场景。